Universität Kaiserslautern
Lehrstuhl für Fertigungstechnik und Betriebsorganisation - FBK

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D-67653 Kaiserslautern
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fbk@cck.uni-kl.de
www.uni-kl.de/FBK/

Das FBK ist tätig in der Forschung und Praxis spanender Fertigungsprozesse. Experimentelle und simulationsgestützte Prozessauslegung und Prozessverbesserungen, sensorgestützte Prozessüberwachungen bis hin zur kontext- und datenbasierten Analyse prozessübergreifender Ursache-Wirkzusammenhänge in fertigungstechnischen Prozessketten und abgestimmten Systemgestaltung charakterisieren das Tätigkeitsprofil des FBK.

Grün- und Hartbearbeitung

Die Forschungsaktivitäten am FBK erstrecken sich über die Grünbearbeitung (Drehen, Bohren, Schleifen) von Grünlingen oder Weißlingen bis zur Hartbearbeitung (Schleifen, Honen) sowohl im Labor- als auch im industriellen Kleinserien- und Großserienmaßstab, experimentell, theoretisch und simulationsgestützt mit am FBK entwickelten Methoden.
In den Zerspanbarkeitsanalysen eingesetzte Werkstoffe (Musterbauteile):

• Al₂O₃ (Flachproben)
• SISIC / SiC (Zylinderbuchsen für Kompressoren, Flachproben)
• Si₃N₄ (PKW-Motorventile, Schneidmesser)
• ZrO₂ (Schneidmesser, Flachproben)
• thermisch gespritzte Verschleißschutzschichten aus unterschiedlichen Werkstoffverbünden

Analytik

Zur Analyse des Arbeitsergebnisses stehen am FBK phänomenologische und werkstoffanalytische Mess- und Analysemethoden zur Verfügung. Messstrategien werden am FBK speziell auf Bearbeitungsmerkmale von Bauteilen mit sprödharten Materialverhalten und den resultierenden Charakteristika angepasst. Geometrie, Oberflächen- und Randzonen-Analysen sowie Analysen technologischer Bauteileigenschaften werden mit folgender Ausstattung durchgeführt

• Rasterelektronenmikroskop, EDX, Lichtmikroskope, Keramographisches Präparationslabor
• Präzisionsgeometrievermessung (3D-Koordinatenmessmaschine, Rundheitsmessgeräte)
• taktile und optische Oberflächenmessungen und 3D-Scans
• Stift-Scheibe-Tribologie-Prüfstand
• 4-Punkt-Biege-Prüfung
• Diffraktometrie und Rasterkraftmikroskopie auf Anfrage verfügbar

Analyse und Gestaltung fertigungstechnischer Prozessketten

Durch vernetzte Ursache-Wirkzusammenhänge, die prozessübergreifend in fertigungstechnischen Prozessketten zur Herstellung keramischer Bauteile bestehen, wird die Prozesssicherheit des Arbeitsergebnisses durch alle Prozesse beeinflusst. So sind Prozessketten nicht orientiert an einzelnen Prozessen, sondern ganzheitlich zu analysieren und zu gestalten. Am FBK wurden kontext- und datenbasierte Analysekonzepte entwickelt, die unzulässige Abweichungen am fertigbearbeiteten Werkstücken verursachergerecht auf Prozessmerkmale und/oder Merkmale an Werkstückzwischenstufen zurückführen können. Aus diesen Konzepten sind für industrielle Prozessketten Gestaltungsstrategien zur Prozesssicherung ableitbar.

Technologieverbund Hochleistungskeramik

Durch mehrjährige Forschungsprojekte und intensive Zusammenarbeit ist der FBK in einem Technologieverbund aktiv, der sich aus verschiedenen Forschungsinstituten, Werkzeugsystemlieferant, Keramikherstellern und Keramikbearbeitern zusammensetzt.

27. August 2003